【技術實現步驟摘要】
本公開涉及c8芳烴異構化，具體地，涉及一種c8芳烴異構化催化劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、對二甲苯(px)和鄰二甲苯(ox)是重要的化工原料，主要用于生產對苯二甲酸、對苯二甲酸二酯、鄰苯二甲酸酐，此外還應用于涂料、染料、農藥和醫藥等領域。隨著這些行業的發展，px和ox的需求量迅速增長。目前，增產px和ox的工藝技術主要為c8芳烴異構化催化劑，該技術是將間二甲苯和難以分離的乙苯轉化為px和ox的重要手段。通過c8芳烴異構化反應，產物中對二甲苯達到或接近熱力學平衡值，乙苯選擇性轉化為二甲苯，副反應產物為輕非芳烴，還有少量的苯、甲苯和c9+重芳烴。產物經過分離裝置將px和ox產品分出，再將少量的輕質非芳烴、苯、甲苯和c9+重芳烴分離出去，剩余物料可作為異構化的原料循環利用。
2、目前，c8芳烴異構化所用的催化劑一般為沸石催化劑。
3、ep0923987a1公開了一種以euo結構類型沸石為基礎組分的催化劑。euo結構類型沸石具有一維網狀微孔結構，其骨架為由硅氧及鋁氧四面體組成的十元環孔道，呈橢圓形開孔，在沸石主孔道側面存在籠形結構。由于euo型沸石具有特殊的結構，并且對金屬的分散性好，機械強度高，以euo型沸石為催化劑酸性組元的催化劑表現出良好的芳烴異構化性能。
4、cn200610170126.9公開了一種含有nes結構類型沸石和euo結構類型沸石的催化劑，將eu-1沸石與nu-87沸石混合制成載體，再負載金屬活性組分，優選鉑，該催化劑用于c8芳烴異構化反應，可以改進乙苯的轉化率和c8芳烴凈
5、cn91104850.2公開了nu-85沸石及合成方法與應用，nu-85沸石為eu-1沸石和nu-87沸石的共生晶體。nu-85沸石用于c8芳烴異構化反應，只損失少量二甲苯，且在高溫時的乙苯轉化率提高。
6、然而，上述現有催化劑在催化c8芳烴異構化的同時導致不可忽略的副反應損失，特別是乙苯轉化為二甲苯反應過程中的損失較多。乙苯轉化為二甲苯的反應歷程中包括在金屬功能下乙苯加氫為乙基環己烷烴或烯、乙基環己烷或烯在沸石酸性功能下異構化為二甲基環己烷或烯、二甲基環己烷或烯在金屬功能上脫氫為二甲苯等反應。在進行主反應的同時，會發生的副反應包括環烷烴或烯的開環和裂解，或者c8芳環歧化和烷基轉移反應。乙苯轉化為二甲苯的過程需要金屬功能和酸性功能的良好匹配，才能高選擇性地轉化為二甲苯，減少副反應的發生。目前，現有的上述以euo沸石為基礎組分的催化劑，無論是單獨使用或與其他沸石如nes結構沸石、zsm-5沸石混合使用，其乙苯轉化為二甲苯的選擇性偏低，主要是由于金屬功能和酸性功能的匹配效果較差而引起的，并且副反應所導致的c8芳烴損失較高。
7、因而，現實仍需一種異構化性能、乙苯轉化率和c8芳烴選擇性進一步改善的c8芳烴異構化催化劑。
技術實現思路
1、本公開的目的在于提供一種c8芳烴異構化催化劑及其制備方法和應用，該方法能夠制得具有優異酸中心和金屬活性中心的催化劑，將該催化劑用于c8芳烴異構化反應時，異構化活性高，乙苯轉化為二甲苯的選擇性明顯提高，且具有較低的c8芳烴損失率。
2、為了實現上述目的，本公開第一方面提供一種制備c8芳烴異構化催化劑的方法，所述方法包括：
3、(1)對euo型分子篩進行第一焙燒和銨交換，得到銨型分子篩；
4、(2)使所述銨型分子篩與含有第一金屬源的第一溶液進行離子交換，得到改性分子篩；
5、(3)使所述改性分子篩與粘結劑混合，對所得混合物進行成型制備和第二焙燒，得到成型載體；
6、(4)采用含有第二金屬源的第二溶液對所述成型載體進行浸漬，并對所得產物進行第三焙燒和還原；
7、其中，所述euo型分子篩中以sio2計的硅元素與以al2o3計的鋁元素的摩爾比為30～80，孔容為0.35～0.65ml/g；以所述euo型分子篩的總重量為基準，所述euo型分子篩中以na2o計的鈉元素的含量為0.3～0.5重量％；所述第一金屬源與第二金屬源相同或不同，且各自獨立地包括viii族金屬元素。
8、可選地，步驟(1)中，所述euo型分子篩中以sio2計的硅元素與以al2o3計的鋁元素的摩爾比為40～50，孔容為0.45～0.55ml/g，平均孔徑為8～15nm，平均晶粒尺寸為30～50nm，比表面積為380～430cm2/g；所述euo型分子篩用吡啶吸附紅外法在350℃時測定的b酸量與l酸量的比值為0.54～0.66；以所述euo型分子篩的總重量為基準，所述euo型分子篩中以na2o計的鈉元素的含量為0.3～0.45重量％；所述euo型分子篩為鈉型分子篩，優選為eu-1分子篩；所述第一焙燒的溫度為400～650℃，時間為4～20h；所述銨交換的條件包括：使第一焙燒后分子篩與銨鹽水溶液進行銨交換，所述第一焙燒后分子篩與所述銨鹽水溶液中銨鹽的重量比為1：(0.1～0.3)，所述銨交換的溫度為70～90℃，時間為2～6h；其中，所述銨鹽水溶液中的銨鹽選自氯化銨、硝酸銨和硫酸銨中的一種或幾種；優選地，以所述銨型分子篩的總重量為基準，所述銨型分子篩中以na2o計的鈉元素的含量為0.06～0.18重量％。
9、可選地，步驟(2)中，所述銨型分子篩與所述第一溶液的重量比為1：(2～6)，所述離子交換的溫度為10～50℃，時間為8～24h；所述第一溶液中第一金屬源的用量為使所述改性分子篩中第一金屬元素的含量為0.06～0.60重量％，優選為0.25～0.54重量％。
10、可選地，步驟(3)中，所述改性分子篩與所述粘結劑的重量比為1：(2.3～19)；所述成型制備的條件包括：使所述混合物、助擠劑和膠溶劑溶液混合，對所得物料擠出成型；以所述混合物的重量為基準，所述助擠劑的含量為0.1～3.0重量％，所述膠溶劑溶液的含量為40～80重量％；所述膠溶劑溶液中膠溶劑的含量為1～10重量％；所述第二焙燒的溫度為400～650℃，時間為6～24h；其中，所述粘結劑包括氧化鋁、擬薄水鋁石、薄水鋁石、鋁溶膠和氫氧化鋁中的一種或幾種，優選為氧化鋁；所述助擠劑選自田菁粉、甲基纖維素、聚丙烯酰胺和檸檬酸中的一種或幾種，優選為田菁粉；所述膠溶劑選自硝酸和/或鹽酸。
11、可選地，步驟(4)中，所述浸漬的溫度為10～40℃，時間為6～24h；所述第三焙燒的溫度為500～600℃，時間為4～12h；所述還原的溫度為400～450℃，時間為2～8h；所述還原在還原氣存在條件下進行，所述還原氣選自氫氣、一氧化碳、硫化氫和甲烷中的一種或幾種，優選為氫氣；優選地，所述第二溶液中第二金屬源的用量為使第三焙燒后物料中第二金屬元素的含量為0.10～0.25重量％，優選為0.15～0.20重量％。
12、可選地，所述viii族金屬元素選自鉑元素、鎳元素和釕元素中的一種或幾種，優選為鉑元素；優選地，所述第一金屬源和第二金屬源各自獨立地選自二氯四銨合鉑、氯鉑酸、乙酸四銨合鉑、二亞硝本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種制備C8芳烴異構化催化劑的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述EUO型分子篩中以SiO2計的硅元素與以Al2O3計的鋁元素的摩爾比為40～50，孔容為0.45～0.55mL/g，平均孔徑為8～15nm，平均晶粒尺寸為30～50nm，比表面積為380～430cm2/g；所述EUO型分子篩用吡啶吸附紅外法在350℃時測定的B酸量與L酸量的比值為0.54～0.66；以所述EUO型分子篩的總重量為基準，所述EUO型分子篩中以Na2O計的鈉元素的含量為0.3～0.45重量％；
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述銨型分子篩與所述第一溶液的重量比為1：(2～6)，所述離子交換的溫度為10～50℃，時間為8～24h；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述改性分子篩與所述粘結劑的重量比為1：(2.3～19)；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述浸漬的溫度為10～40℃，時間為6～24h；所述第三焙燒的溫度為50
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述VIII族金屬元素選自鉑元素、鎳元素和釕元素中的一種或幾種，優選為鉑元素；
7.根據權利要求1～6中任意一項所述的方法制得的C8芳烴異構化催化劑。
8.根據權利要求7所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑包括載體和負載在所述載體上的VIII族金屬；所述載體包括改性分子篩和無機耐熔氧化物；
9.根據權利要求7所述的催化劑，其特征在于，所述無機耐熔氧化物包括氧化鋁，所述VIII族金屬包括鉑、鎳和釕中的一種或幾種，優選為鉑；
10.權利要求7～9中任意一項所述的C8芳烴異構化催化劑在C8芳烴異構化反應中的應用，其特征在于，包括：在異構化反應條件下，使含有C8芳烴的原料與所述的C8芳烴異構化催化劑接觸并進行異構化反應。
11.根據權利要求10所述的應用，其特征在于，所述異構化反應的條件包括：所述反應在固定床反應器中進行，反應的溫度為300～500℃，優選為350～410℃；壓力為0.4～2MPa(g)，優選為0.15～1.2MPa(g)；氫/烴摩爾比為2～6，優選為3～4；進料的質量空速為1～10h-1，優選為3～5h-1。
...【技術特征摘要】
1.一種制備c8芳烴異構化催化劑的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述euo型分子篩中以sio2計的硅元素與以al2o3計的鋁元素的摩爾比為40～50，孔容為0.45～0.55ml/g，平均孔徑為8～15nm，平均晶粒尺寸為30～50nm，比表面積為380～430cm2/g；所述euo型分子篩用吡啶吸附紅外法在350℃時測定的b酸量與l酸量的比值為0.54～0.66；以所述euo型分子篩的總重量為基準，所述euo型分子篩中以na2o計的鈉元素的含量為0.3～0.45重量％；
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述銨型分子篩與所述第一溶液的重量比為1：(2～6)，所述離子交換的溫度為10～50℃，時間為8～24h；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述改性分子篩與所述粘結劑的重量比為1：(2.3～19)；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述浸漬的溫度為10～40℃，時間為6～24h；所述第三焙燒的溫度為500～600℃，時間為4～12h；
【專利技術屬性】
技術研發人員：梁戰橋，鐘進，高俊魁，阮遲，拓鵬飛，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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